[发明专利]一种利用水葫芦制备多孔碳材料的方法及应用

摘要

本发明属于生物碳材料制备技术领域，具体公开了一种利用水葫芦制备多孔碳材料的方法及应用，该方法将采集的水葫芦生物质洗净、干燥并粉碎后，首先利用水热处理过程降解去除生物质中易降解的半纤维素及低分子量糖类，得到具有众多大分子孔洞的褐煤状水热碳，再利用高温熔盐热解过程将水热碳进一步碳化、活化，继而得到孔结构丰富、富含表面官能团的多孔生物碳材料。本发明所制备的生物碳在应用于超级电容器储能材料时，表现出优异的比电容性能。另外，本发明将大宗水生植物水葫芦转化成为高性能的生物碳材料，不仅实现了水葫芦生物质的处理处置问题，而且可以变废为宝，实现废弃生物质的高附加值资源化转化利用。

主权项

一种利用水葫芦制备多孔碳材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)水葫芦的预处理：取水葫芦的茎部，洗净、干燥，然后粉碎成粉状；(2)水热处理：称取一定量步骤(1)中的水葫芦粉末，与一定量的水加入到水热反应釜中，混合均匀；然后将反应釜置于180～230℃温度下水热反应12～48h，反应完后产物过滤、烘干，得到褐煤状生物质水热碳；(3)熔盐活化处理：取步骤(2)中得到的水热碳，加入一定量的金属盐，混合均匀后置于刚玉瓷舟，放入管式炉中，在惰性气体的保护下，于500～900℃煅烧1～4h，煅烧结束后冷却至室温，将产物经过酸洗、水洗、过滤、干燥，即得所述多孔碳材料。